光伏系统的容量设计

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独立光伏系统容量设计中的注意事项分析

独立光伏系统容量设计中的注意事项分析

5 ~2 % % 0 。此外蓄 电池 的容量会随着温度 的下降有所 下 降,设计时蓄电池 的容量应 比正常温度范围的容量 大 ,修正 系数 的选取根 据工 作的地 点的最低 气温来
定 , 一般 0 ℃可 取 0 9 ~ 0 9,一 0 取 0 9 O 8 .5 . l℃ . ~ . ,一
2 ℃取0 8 . 。另外 气 温 对 放 电深 度 也 有 影 响 ,气 0 . ~0 7 温 下 降 ,最 大 放 电深 度会 减 小 ,计 算 时要 做 出调 整 。 综合 考 虑各 种 影 响 ,得 到蓄 电池 的计 算方 法 如下 :
蓄池量堡塑茎 大电度低温修正系数 塑 电容:皇! 放深× 篁墼篓 最 I坐塑 墅 一
蓄 池串 数 竺 皇 电 联 :墨 三
蓄 电池 标 称 电 压 ຫໍສະໝຸດ 电 组 的联 池件 并 数


电组串数 竺 池件联= 昙 墨
电池 组 件 ( 阵 ) 总功 率 ( )= 件 并 联数 ×组 方 w 组
在 进 行 光 伏 系 统 设 计 时其 中 很 重 要 的 一 部 分 是 光 伏 系 统 的 容 量 设 计 ,包 括 确 定 光 伏 方 阵 的倾 斜 角 , 以 及 决定 太 阳 能 电池 方 阵 和 蓄 电池 的容 量 独 立 光 伏 系 统 容 量 设 计 的 原 则 是在 充 分满 足 用 户 负载 用 电 需 要 的前 提 下 , 尽 量 减 少 太 阳 电池 方 阵 和 蓄 电池 的 容 量 ,在 满 足 需 要 保 证 质 量 的前 提 下 节 省 投 资 ,达 到 可 靠性 和 经 济 性 的最 佳 结 合 。 进 行 容 量 设 计 需 要 的基 本 数 据 包 括 所 有 负 载 的 名 称 、性质 、额 定 工作 电压 、耗 电功率 、用 电时 间、有 无 特 殊 要 求 等 ; 太 阳 能 电池 组 件 安 装 的 地 理 位 置 ,如 经 度 、 纬度 及 海 拔 高度 等 ; 安 装 地 点 的 气 象 资 料 ,如 年 ( )太 阳辐 射 总量 或年 ( )平均 日照 时 数 、年平 均 月 月

太阳能光伏系统的电池容量优化设计

太阳能光伏系统的电池容量优化设计

太阳能光伏系统的电池容量优化设计随着可再生能源的快速发展和应用,太阳能光伏系统作为一种绿色、清洁的能源解决方案,正逐渐受到人们的关注和采用。

在太阳能光伏系统中,电池是一个关键的组件,起着储能和供电的重要作用。

本文将探讨太阳能光伏系统的电池容量优化设计,以提高系统的效能和可靠性。

一、电池容量的意义在太阳能光伏系统中,电池的容量指的是电池能够储存的电能的大小。

电池容量的选择直接影响着系统的性能和运行时间。

容量过大则会增加系统的成本和体积,容量过小则无法满足系统负载需求,降低系统的稳定性和可靠性。

因此,合理选择电池容量对于太阳能光伏系统的设计至关重要。

二、影响电池容量的因素1. 负载需求:电池容量应该能够满足系统的负载需求,包括对电能的储存和供电能力。

根据实际负载需求的测算和估计,可以确定电池容量的大小。

2. 太阳能光伏阵列的发电能力:太阳能光伏阵列的发电能力也是决定电池容量的重要因素。

在太阳能资源丰富的地区,发电能力较高,可以适当减小电池容量;而在太阳能资源匮乏的地区,发电能力较低,需要增加电池容量以满足负载需求。

3. 充电和放电效率:电池的充电和放电效率也会影响电池容量的选择。

充电和放电效率越高,电池对太阳能的利用效率就越高,选择较小的电池容量即可满足系统需求。

三、电池容量优化设计策略1. 负载需求分析:首先,需对太阳能光伏系统的负载需求进行全面的分析。

通过统计和测算,计算出系统在不同时间段的负载需求,包括峰值功率需求、持续运行时间等。

2. 太阳能资源评估:根据所在地太阳能资源的评估,得出光伏阵列的发电能力,并结合负载需求,确定系统的发电与储能能力。

3. 计算电池容量:结合负载需求和太阳能资源评估结果,计算得出最适合的电池容量。

可以采用以下公式进行计算:电池容量=(每日峰值负载功率 * 持续时间)/ 放电效率4. 考虑系统的稳定性和可靠性:为确保系统具有良好的稳定性和可靠性,应考虑容量裕度。

容量裕度的大小根据实际需求和对系统可靠性的要求来确定,一般建议在20%左右。

太阳能光伏发电系统容量计算分析

太阳能光伏发电系统容量计算分析

工业技术20 2015年21期太阳能光伏发电系统容量计算分析赵健中国华电工程(集团)有限公司,北京 100070摘要:太阳能的发电形式方法主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种,光热利用的特点是成本小、方便、利用效率较高等,但热能传送较难控制,一般只能就地使用,而且制造出的热能有限制性。

光化学转换,这是在自然界中一种很广泛的化学效应,但目前人类对它的利用方法还不成熟。

然而光伏发电有许多特殊优势,尤其是它可以为边远地区、特殊场合供电,它的供电性较强。

光伏发电的附加从价值上来说,光伏发电的综合经济效益比其他太阳能发电方式更加大效益。

关键词:太阳能;光伏发电系统;容量计算中图分类号:U665.1 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)21-0020-021 我国光伏发电产业的发展在市场方面,截至2003年底我国光伏系统累计装机容量达到45MW。

2004年,我国在深圳建成了亚洲最大并网太阳能光伏电站,电站总容量达1兆瓦,年发电能力约为100万千瓦时;2008年北京奥运会,国家计划将太阳能光伏发电融入奥运建筑中,各奥运建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术,绿色能源的应用正是绿色奥运的具体体现;2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过的《中华人民共和国可再生能源法》自2006年1月1日起正式施行,国家鼓励可再生能源利用。

我国光伏产业在满足国内市场需要和提高边远无电地区人民的生活水平及特殊工业应用中发挥了重要作用。

但是,与发达国家相比还存在相当大的差距。

太阳能光伏并网发电系统的作用是将太阳能转换为可供利用的交流电能。

在白天有光照的时候发出电能,通过逆变控制器向用户负载供电,同时与电网并联,将多余的电能输入电网;在阴雨天或晚上的时候,则由电网供电。

但是国外并网发电技术日趋成熟,已开发出并网发电专用的逆变器及相应的配套组件。

我国虽己成功地实现了部分地区的并网发电,但在联网的光伏发电方面,我国只有looKWP以下等级的系统,仍然缺乏Mw级以上光伏发电系统联网的经验,特别是太阳能光伏发电屋顶系统的安装经验。

分布式并网光伏发电系统的容量设计与优化

分布式并网光伏发电系统的容量设计与优化

分布式并网光伏发电系统的容量设计与优化随着可再生能源的迅速发展和国家政策的支持,光伏发电系统已经成为最受青睐的可再生能源之一。

分布式并网光伏发电系统具有灵活性、可靠性和环保性的特点,目前已广泛应用于家庭、企事业单位以及农村地区的电力供应。

分布式并网光伏发电系统的容量设计是实现系统高效运行的关键。

下面将从系统容量规模的确定、阴影效应的影响以及优化策略的选择等方面,对分布式并网光伏发电系统的容量设计进行探讨。

系统容量规模的确定是光伏发电系统设计的首要任务。

在确定容量规模时,需要考虑用户的用电需求、光照条件、系统的经济性以及对电网的影响等因素。

一般来说,容量规模应能够满足用户的最大负荷需求,同时与光照条件相匹配,以充分利用太阳能资源,提高发电效益。

在确定容量规模时,还应考虑阴影效应对光伏发电系统发电量的影响。

阴影效应是指建筑物、树木或其它障碍物对光伏板表面的部分遮挡导致光照不均匀,从而降低光伏发电系统的发电效率。

为了降低阴影效应带来的影响,可以选择高效率的光伏组件,并采取适当的布局和方位角设置,以最大程度地减少阴影对发电系统的负面影响。

在容量设计的过程中,合理选择优化策略也是至关重要的。

可以采用以下几种优化策略,以提高光伏发电系统的发电效率和经济性。

首先,可以通过最大功率点跟踪技术,实现光伏组件输出功率的最大化。

最大功率点跟踪技术通过对输出电压和电流进行监测和调节,使光伏组件始终工作在最大功率点上,从而提高光伏发电系统的发电效率。

其次,可以采用能量存储装置,将多余的电力储存起来,在负荷需求高峰期进行释放。

能量存储装置的使用可以平衡光伏发电系统的输出功率和负荷需求之间的差异,提高系统的稳定性和经济性。

同时,还可以采用微逆变器技术,将光伏组件分别与逆变器相连,实现组件级别的最大功率点跟踪。

与传统的集中式逆变器相比,微逆变器可以提高光伏组件的发电效率,并降低系统因单个组件失效而导致的整体系统性能下降。

此外,还可以考虑利用智能电网技术和远程监测系统,实现光伏发电系统的远程监控和管理。

光伏系统的电池容量与储能设计

光伏系统的电池容量与储能设计

光伏系统的电池容量与储能设计随着可再生能源的快速发展,太阳能光伏系统日益成为人们关注的热点。

其中,光伏系统的电池容量与储能设计是影响系统性能和效益的重要因素之一。

在本文中,我们将探讨光伏系统的电池容量和储能设计的关键问题,并提供有效的设计指导。

一、电池容量的影响因素光伏系统的电池容量是指电池能够存储的电能量。

电池容量的大小直接关系到系统的储能能力和供电可靠性。

以下是影响光伏系统电池容量的关键因素。

1. 光伏阵列发电量:光伏系统的发电量取决于光照条件和阵列设计。

对于同一光伏系统而言,发电量的大小直接影响到电池的充电速度和电池充放电循环次数。

因此,准确估计和选择合适的电池容量需要基于实际的光伏阵列发电量数据。

2. 平均日负荷需求:光伏系统的电池容量应考虑可靠供电的需求,即满足平均日负荷需求的情况下,电池能够提供持续供电直至日光条件恢复。

这将确保用户在夜间或光照不足时能够获得充足的能源。

3. 系统效率:光伏系统的效率包括光伏阵列发电效率、逆变器效率和充放电系统效率等。

高效的光伏系统不仅可以减少光伏阵列发电量的损失,还能提高电池充放电效率,从而降低电池容量的需求。

二、储能设计的考虑因素光伏系统的储能设计包括电池容量的选择、充放电控制策略和系统的可靠性保证。

以下是相关考虑因素。

1. 电池类型选择:常见的光伏系统电池类型有铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。

每一种电池类型都有其独特的优缺点,选择合适的电池类型需要考虑成本、容量、寿命和环境等因素。

2. 充放电控制策略:光伏系统的充放电控制策略直接影响电池的充放电效率和寿命。

合理的控制策略能够最大程度地延长电池的使用寿命,并确保系统在负载需求高峰期能够提供稳定的供电。

3. 系统可靠性保证:光伏系统的可靠性保证包括电池组的冗余设计、电池余量的监控与报警系统等。

这些设计措施可有效减少故障风险,并提高系统的可靠性和稳定性。

三、光伏系统的优化策略为了实现光伏系统的最佳性能和效益,以下是一些优化策略供参考。

光伏发电系统最优容配比分析

光伏发电系统最优容配比分析

光伏发电系统最优容配比分析光伏发电系统最优容配比分析随着环境问题的日益突出,使用清洁能源逐渐成为人们关注的焦点。

光伏发电作为一种环保、清洁、可再生的新能源,在近年来得到了越来越广泛的应用。

光伏发电系统中,最优的容配比对于提高光伏发电系统的电能转化效率和降低其成本非常重要,因此对光伏发电系统最优容配比进行分析和研究,具有重要意义。

本文就光伏发电系统最优容配比展开分析,主要包括以下几个方面:一、光伏发电系统的组成和工作原理光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池并联、电源交流正弦逆变器组成。

当阳光照射太阳能电池板时,光子被吸收,使得电子从价带跃迁到导带中,从而产生电流。

电池并联则将多个太阳能电池板组合在一起,加强了发电量,交流逆变器则将直流电转化成家庭及公用电网所需的电能。

二、最优容配比在光伏发电系统中,最优容配比是指最大化光伏发电系统的输出功率和转化效率,以便实现最大的能源收益。

1、电池容量电池容量是指储存电能的能力。

在光伏发电系统中,电池容量的大小对于系统的总输出功率有着重要的影响。

2、太阳能电池板数量太阳能电池板的数量应选择能够满足系统所需功率的最小数量,这将降低系统的总成本,提高光伏发电系统的效率。

3、电池布局电池布局是指将电池放置在合适的地方,采取合适的布局方式,使系统的能量收益最大化。

三、最优容配比分析在分析光伏发电系统最优容配比时,需要从以下几个方面进行研究:1、不同电池容量的影响实验结果表明,当电池容量大于太阳能电池板输出容量时,电池的运行效率更高。

2、不同太阳能电池板数的影响太阳能电池板的数量应相对较少,同时能够满足光伏发电系统的功率需求。

如果数量太多,则会增加系统成本,同时对其效率也会有所影响。

3、不同电池布局的影响电池布局的选择应取决于具体的光照条件。

如果电池可以放置在常年充足的阳光下,则应该将其放置在向阳的朝向,在夏季时更应注意。

四、结论最优容配比是光伏发电系统性能优化的关键。

通过分析和研究不同容配比对光伏发电系统的影响,可以找到最适合系统的容配比,从而提高系统的功率输出和转化效率,降低系统成本。

光伏发电单元布置及容量优化设计

光伏发电单元布置及容量优化设计

光伏发电单元布置及容量优化设计苏毅;刘海波;汪建;覃琳捷;叶任时【摘要】In each power generation unit of photovoltaic power station, a reasonable allocation of photovoltaic array and inverter capacity are needed by considering the different lengths of DC bus cable due to the different arrangements and the influences of different installed capacities on construction cost and generation capacity. In view of design analysis and engineering practice, this paper proposes that the units should be arranged as a square with the inverter room in the geometric center of each unit, and the idea of MW-level PV installation capacity ( more than the inverter rated capacity) is adopted. It is indicated that the optimal design can lessen the amount of cable in MW-level PV power generation unit, reduce power consumption and improve the e-quipment utilization rate.%在光伏电站的每个光伏发电单元内,考虑到不同布置格局的光伏发电单元直流汇流电缆工程量差别大,不同装机规模对工程建设成本及发电量的影响,需合理配置光伏阵列与逆变器容量。

并网光伏发电系统容量的设计与计算.

并网光伏发电系统容量的设计与计算.

68%
西南
93%
96%
88%
66%
西
93%
90%
78%
55%
同一系统有不同方向和倾斜角的光伏方阵时,要根据各自条件分别计算发电量。
二、根据负载耗电量计算光伏方阵的面积
理论上讲,负载全年消耗的电能应该与光伏发电系统全年的发电量相等,因此,在统
计和计算出负载全年耗电量后,利用上述公式就可以计算出光伏组件或方阵的面积。年耗电
变器效率,一般取 0.85,也可根据逆变器生产商提供的技术参数确定;K5 为光伏方阵朝向
及倾斜角修正系数。
光伏组件朝向 东
表 7-7 太阳能电

30°
60°
90°
93%
90%
78%
55%
东南
93%
96%
88%
66%

93%
100%
91%
1
28
4
112
7
合计
1518
2947
根据住户屋顶面积及长宽形状,拟选择规格尺寸为 1200mm×550mm 的单晶硅太阳能电
池组件 16 块,4 块串联 4 串并联,每块输出峰值功率为 85W,总功率为 85WX16-1360W。占 用面积为 1.2m×0.55m×16=10.56m2,符合设计要求。
三、固定式光伏阵列间距确定
(1)阵列前后排间距设计
光伏阵列通常成排安装,一般要求在冬至影子最长时,两排光伏阵列之间的距离要保
证上午 9 点到下午 3 点之间前排不对后排造成遮挡。
(2)太阳能电池板最低点距地面距离 H(不包含倾斜屋顶部分) 太阳能电池板最低点距地面距离 H 的选取主要考虑如下因素: 高于当地最大积雪深度; 高于当地洪水水位; 防止动物破坏; 防止泥和沙溅上太阳能电池板;

光伏储能系统设计方案

光伏储能系统设计方案

光伏储能系统设计方案随着环保意识的逐渐增强,人们对可再生能源的重视程度也越来越高。

在可再生能源中,太阳能由于广泛分布且可以不受限制地进行收集,成为了最受欢迎的一种能源类型。

而光伏储能系统作为太阳能利用的关键部分,也日益受到人们的重视。

一、系统整体设计光伏储能系统的设计需要考虑多种因素,包括储能方式、储能容量、系统结构、电路设计等。

其中,储能方式的选择对系统的性能影响最直接。

目前,常用的储能方式有机械储能、电化学储能、电容储能等。

电化学储能方式常用于电池储能,其典型代表就是锂离子电池。

在光伏储能系统中,我们可以选择使用锂离子电池进行储存。

在储能容量的选择方面,需要考虑到系统需要存储的电能大小、太阳能的收集情况以及负载需求等方面。

当然,储能容量越大,储能效率越高,则相应的储能成本也会越高。

因此,需要对储能容量进行合理估算,找到一个经济和实用的平衡点。

系统的结构设计包括储能部分和输电部分两个方面。

储能部分一般包括太阳能电池板、电池储能系统和控制系统。

输电部分则包括直流-交流变换器和电力网络等。

电路设计方面,则需要考虑增加短路保护、过电压保护、电池过放保护等措施。

这些措施可以有效防止由于电路故障引起的设备损坏和人身安全事故。

二、系统性能分析光伏储能系统设计好之后,需要对其进行系统性能分析。

这可以从储能效率、输出功率、系统可靠性等方面进行评估。

储能效率是指系统在光照条件良好的情况下,从太阳能电池板处收到的电能与储存在电池系统中的电能之间的转化效率。

在储能效率的测量中,需要考虑到充电电压、充电电流等因素。

输出功率则是指系统从电池中输出的功率。

每个系统的输出功率在一定程度上取决于其储能容量和太阳能的收集情况。

同时,输出功率也需要满足负载需求,否则系统可能无法正常工作。

系统可靠性则是指系统在正常运行过程中,能够保持稳定和持续的工作状态,以及在遇到电路故障等问题时,能够自动停机或降低输出功率以保证运行稳定和安全。

219383584_屋顶光伏光热系统的容量优化配置

219383584_屋顶光伏光热系统的容量优化配置

电气传动2023年第53卷第6期ELECTRIC DRIVE 2023Vol.53No.6摘要:高校建筑是用能重要用户,主要存在电、热两种用能形式,充分利用高校建筑屋顶资源开发太阳能项目并合理配置储能,能够有效提升用能经济性。

以提高经济性为目标,设计了一种包含光伏、太阳能集热器、热泵和蓄电装置的屋顶光伏光热系统,考虑设备的购置和运维费用,利用差分进化算法求解出光伏光热系统中设备的最优容量配置结果,实现用户侧的单位电量成本最低。

最后,以我国西北地区某一高校宿舍楼为实际算例,得到了该光伏光热系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,为绿色低碳型校园建设提供借鉴。

关键词:高校建筑;屋顶光伏光热系统;经济性;差分进化算法;容量配置中图分类号:TM615文献标识码:ADOI :10.19457/j.1001-2095.dqcd24210Optimal Configuration of the Capacity of Rooftop Photovoltaic Thermal SystemWANG Ru ,WANG Haiyun ,FAN Tianyuan ,ZHANG Shengnan(School of Electrical Engineering ,Xinjiang University ,Urumqi 830047,Xinjiang ,China )Abstract:University buildings are major energy users ,and there are two main forms of energy use :electricity and heat.Making full use of the roof resources of university buildings to develop solar energy projects and rationally allocate energy storage can effectively improve the energy economy.In order to improve the economy ,considered the equipment purchase and operation and maintenance costs ,a rooftop photovoltaic photovoltaic system including photovoltaic ,solar collectors ,heat pumps and power storage devices was designed.The differential evolution algorithm was used to solve the problem ,and the optimal capacity configuration result of the equipment in the photovoltaic thermal system was obtained ,so as to achieve the lowest cost per unit of electricity on the user side.Finally ,taked a university dormitory building in Northwest my country as an actual example ,the minimum unit electricity cost of the photovoltaic solar thermal system and the configuration scheme under the optimal target were obtained.It provides a reference for the construction of green and low-carbon campuses.Key words:university buildings ;rooftop photovoltaic thermal system ;economy ;differential evolution algorithm ;capacity allocation基金项目:国家自然科学基金(51667020);新疆维吾尔自治区重点研发计划(2020B02001)作者简介:王茹(1996—),女,硕士,Email :*****************屋顶光伏光热系统的容量优化配置王茹,王海云,范添圆,张胜楠(新疆大学电气工程学院,新疆乌鲁木齐830047)光伏和风电等新能源的大力发展,大大缓解了全球能源和环境问题[1]。

光伏系统总体设计方案

光伏系统总体设计方案

一、光伏系统总体设计与发电量计算光伏系统总体方案设计主要包括:光伏组件选型、光伏阵列运行方式选择、逆变器选型、光伏方阵和子方阵设计以及年上网电量计算等。

二、光伏组件选型三、太阳能电池概述太阳能光伏系统中最重要的是电池,是收集阳光的基本单位。

大量的电池合成在一起构成光伏组件。

太阳能光伏电池主要有:晶体硅电池(包括单晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si、带状硅Ribbon/Sheet-Si)、非晶硅电池(a-Si)、非硅光伏电池(包括硒化铜铟CIS、碲化镉CdTe)。

目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的;薄膜电池中非晶硅薄膜电池占据薄膜电池大多数的市场。

从产业角度来划分,可以把太阳能光伏电池划分为硅基电池和非硅电池,硅基电池已较佳的性价比和成熟的技术,占据了绝大多数的市场份额。

(1)晶体硅光伏电池晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流,多晶硅电池的生产主要有两种方法,一种是通过浇铸、定向凝固的方法,制成多晶硅的晶锭,再经过切割、打磨等工艺制成多晶硅片,进一步印刷电级、封装,制成电池。

浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺,消耗能源较单晶硅电池少,并且形状不受限制,可以做成适合光伏组件布置的方形:除不需要单晶拉制工艺外,制造单晶硅电池的成熟工艺都可以在多晶硅电池的制造中得到应用。

另一种方法是在单晶硅衬底上采用化学气相沉积(VCD)等工艺形成无序分布的非晶态硅膜,然后通过退火形成较大的晶粒,以提高发电效率。

多晶硅电池的效率能够达到13~18%,低于单晶硅电池的水平。

单晶硅电池是最早出现,工艺最为成熟的太阳能光伏电池,也是大规模生产的硅基太阳能电池中效率最高的。

单晶硅电池是将硅单晶进行切割、打磨制成单晶硅片,在单晶硅片上经过印刷电极、封装流程制成的,现代半导体产业中成熟的拉制单晶、切割打磨以及印刷刻版、封装等技术都可以在单晶硅电池生产中直接应用。

大规模生产的单晶硅电池效率可以达到14~20%。

光伏系统的总体设计

光伏系统的总体设计
据负载的重要程度、参数的不确定性、 温度的影响以及其他所需要考虑的因 素而定;V b为蓄电池充电电压; V d 为防反充二极管及线路压降。
➢ (8). 最终决定最佳搭配
➢ 改变蓄电池维持天数n,重复以上计 算,可得到一系列B ~ P组合。再根据 产品型号及单价等因素,进行经济核 算,最后决定蓄电池及光伏方阵容量 的最佳组合。
化、防反充二极管及线路损耗、蓄电池充电效 率等。η2为由蓄电池到负载的放电回路效率, 包括蓄电池放电效率、控制器和逆变器的效率 及线路损耗等。
➢ 同样也可由方阵面上各月平均太阳辐 照量中的最小值Ht min得出方阵所需输 出的最大电流为
I max
QL
Htmin 1
2
➢ 方阵实际工作电流应在 I min和 I max 之 间,可先任意选取一中间值 I
8 3.6602 477.92 465 12.916
9 4.2056 531.42 450 81.423
10 4.0399 527.49 465 62.493
11 3.3169 419.13 450 -30.871
12 2.9347 383.19 465 -81.808
➢ 由表中可见,当年7月和11~12月及次年 1月都是亏欠量,所以有两个亏欠期, 其中7月份亏欠量-9.4006 ,但是在8月 份就有盈裕量12.916 ,可以全部补足。 因此全年累计亏欠量∑∣-⊿Qi∣是11月 到1月份的亏欠量之和140.69 。
实例分析
➢ 为沈阳地区设计一套太阳能路灯,灯具 功率为30W ,每天工作6小时,工作电压 为12伏,蓄电池维持天数取5天。要求太 阳电池方阵和蓄电池的容量及方阵倾角 是多少?
➢ 负载耗电量:
30 6
Ql 12 15Ah

光伏发电系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式光伏发电系统设计是指根据光伏电池的光电特性和用户的用电需求,科学合理地设计和安装光伏组件、逆变器、电池储能系统等设备来承担一定负荷的发电系统。

在设计计算光伏发电系统时,需要考虑光伏电池组件的额定功率、太阳辐射的情况、电池组串并联的方式等因素。

下面将介绍一些常用的光伏发电系统设计计算公式。

1.光伏电池组件的额定功率(Wp)计算公式:Wp = Vmp × Impr其中,Vmp为电池的最大功率点电压,Impr为电池的最大功率点电流。

2. 光伏电池组件的短路电流(Isc)计算公式:Isc = G × (Isc0 + α × ΔT)其中,G为太阳光的辐照度,Isc0为标准测试条件下的短路电流,α为电池的温度系数,ΔT为电池温度与标准测试条件温度之差。

3. 光伏电池组件的最大功率点电压(Vmp)计算公式:Vmp = Voc - α × ΔT其中,Voc为标准测试条件下的开路电压,α和ΔT的含义同上。

4. 光伏电池组件的最大功率点电流(Imp)计算公式:Imp = Isc × FF其中,FF为填充因子,取值范围为0-15. 光伏电池组件的运行电流(Iop)计算公式:Iop = Ioc × (G / G0)其中,Ioc为标准测试条件下的开路电流,G0为标准测试条件下的太阳辐照度。

6. 光伏发电系统的额定输出功率(Pout)计算公式:Pout = N × Ppv其中,N为光伏电池组件的个数,Ppv为光伏电池组件的额定功率。

7.光伏发电系统的年发电量(E)计算公式:E = Pout × H × PR其中,H为一年中的有效太阳辐照时间,PR为光伏发电系统的发电效率。

8.光伏发电系统的电池容量(C)计算公式:C = Pou t × T / (η × DoD)其中,T为负载的持续运行时间,η为电池的充放电效率,DoD为电池的深度放电系数。

光伏发电系统设计方案

光伏发电系统设计方案

300kw离网太阳能发电系统设计方案一.光伏阵列容量设计1.1总负荷计算:100×5×60% =300kw 300÷3=100kw说明:已知100户,平均每户负荷5kw,同时率60%,故总负荷为三者之积。

得总负荷300kw由于容量比较大,器件选型带来难度,还需要变压器。

考虑到成本。

所以把300kw系统分成3个100kw子系统。

1.2 日耗电量:100×5=500kw·h说明:一般村落每户平均每天用电5h,而每户的平均功率为5kw。

相乘得平均每天的耗电量500kw·h。

1.3 系统直流电压:500V说明:一般国内的光伏系统直流电压等级有12V,24V,48V,110V,220V,500V。

首先,考虑到100kw的逆变器的直流输入一般都是450V~750V再者功率一定时电压高相应的电流就会小这样不仅可以减小无关压降减少能量损失,而且电流低对直流汇流箱,控制器等选型带来方便。

1.4 电池组件的选择:Pmax250W,Vmpp32.6V,Impp7.67,V oc37.5,Isc8.57说明:选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其电池效17.93%,最大输出功率的最大误差值±3%。

1.5 系统电池组件串联数:500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20说明:考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引起的压降。

系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号的单体蓄电池的浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因素引起的压降取1.25倍所以组件电压取500×1.25=625V 。

由每块组件工作电压32.6V,所以为19.2块,取20块。

1.6 系统电池组件并联数340.5A÷7.67A/块=44.4≈451.6.1 设该村落地处北京城郊某地,通过该地的经纬度查找数据库可得全年峰值日照时数为1520 h [1250kw·h/平方米·年],平均峰值日照时数为:1520÷365=4.16h/d。

光伏可开放容量计算方法_概述说明以及概述

光伏可开放容量计算方法_概述说明以及概述

光伏可开放容量计算方法概述说明以及概述1. 引言1.1 概述光伏可开放容量计算方法是一个关键的概念,它可以帮助我们确定在给定条件下太阳能发电系统的可接入电网的最大容量。

随着人们对清洁能源需求的不断增加和对可再生能源的重视,光伏发电系统的安装数量也在持续增长。

因此,了解并选择适合自己需求的光伏可开放容量计算方法对于正确设计和规划光伏发电系统至关重要。

1.2 文章结构本文旨在概述和说明光伏可开放容量计算方法以及针对不同情况下如何选择适合自己需求的计算方法。

我们将从概述现有计算方法及其重要性开始,并详细介绍其中三种常用的计算方法:基于环境条件和组件参数的计算方法、基于电网接受能力的计算方法以及基于经济考虑和投资回报率的计算方法。

之后,我们将比较这些不同计算方法的优缺点,并提供选择准则来帮助读者选择最适合自己需求的方法。

最后,我们将通过实际应用案例分析与对比评价,总结本文内容并展望未来光伏可开放容量计算方法的发展前景和应用价值。

1.3 目的本文的目的是向读者介绍光伏可开放容量计算方法并帮助他们理解这些方法的重要性。

通过详细讨论不同的计算方法及其比较与选择准则,读者将能够更好地理解如何根据特定需求选择合适的光伏可开放容量计算方法。

同时,本文还将展望未来光伏可开放容量计算方法的发展趋势,以及这些方法在实际应用中可能带来的影响和效益。

该部分内容清晰明了,同时包含了概述、文章结构和目的三个要点。

2. 光伏可开放容量计算方法的概述说明:光伏可开放容量计算方法是用于确定在给定条件下,光伏电站可以投入联网运行的最大容量。

该计算方法基于光伏组件的特性、环境条件以及电网接受能力等因素,通过一系列计算来确定一个合理的可开放容量。

在光伏可开放容量计算方法中,有几个关键要点需要考虑。

首先,光伏组件的特性是非常重要的影响因素之一。

这包括了组件的额定功率、温度系数以及损耗率等参数。

这些参数会对组件在不同环境条件下的发电能力产生影响,并直接影响到可开放容量的计算结果。

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光伏系统的容量设计
光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。

光伏系统容量设计的主要目的就是要计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太阳电池组件和蓄电池的数量。

同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系,在满足系统工作的最大可靠性基础上尽量地减少系统成本。

光伏系统硬件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备包括太阳电池组件的选型,支架设计,逆变器的选择,电缆的选择,控制测量系统的设计,防雷设计和配电系统设计等。

在进行系统设计的时候需要综合考虑系统的软件和硬件两个方面。

针对不同类型的光伏系统,软件设计的内容也不一样。

独立系统,并网系统和混合系统的设计方法和考虑重点都会有所不同。

在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的
太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。

1.4.1 独立光伏系统软件设计
光伏系统软件设计的内容包括负载用电量的估算,太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算以及太阳电池组件安装最佳倾角的计算。

因为太阳电池组件数量和蓄电池容量是光伏系统软件设计的关键部分,所以本节将着重讲述计算与选择太阳电池太阳电池组件和蓄电池的方法。

需要说明的一点是,在系统设计中,并不是所有的选择都依赖于计算。

有些时候需要设计者自己作出判断和选择。

计算的技巧很简单,设计者对负载的使用效率和恰当性作出正确的判断才是得到一个符合成本效益的良好设计的关键。

1.设计的基本原理
太阳电池组件设计的一个主要原则就是要满足平均天气条件下负载的每日用电需求;因为天气条件有低于和高于平均值的情况,所以要保证太阳电池组件和蓄电池在天气条件
有别于平均值的情况下协调工作;蓄电池在数天的恶劣气候条件下,其荷电状态(SOC)将会降低很多。

在太阳电池组件大小的设计中不要考虑尽可能快地给蓄电池充满电。

如果这样,就会导致一个很大的太阳电池组件,使得系统成本过高;而在一年中的绝大部分时间里太阳电池组件的发电量会远远大于负载的使用量,从而造成太阳电池组件不必要的浪费;蓄电池的主要作用是在太阳辐射低于平均值的情况下给负载供电;在随后太阳辐射高于平均值的天气情况下,太阳电池组件就会给蓄电池充电。

设计太阳电池组件要满足光照最差季节的需要。

在进行太阳电池组件设计的时候,首先要考虑的问题就是设计的太阳电池组件输出要等于全年负载需求的平均值。

在那种情况下,太阳电池组件将提供负载所需的所有能量。

但这也意味着每年都有将近一半的时间蓄电池处于亏电状态。

蓄电池长时间内处于亏电状态将使得蓄电池的极板硫酸盐化。

而在独立光伏系统中没有备用电源在天气较差的情况下给蓄电池进行再充电,这样蓄电池的使用寿命和性能将会受到很大的
影响,整个系统的运行费用也将大幅度增加。

太阳电池组件设计中较好的办法是使太阳电池组件能满足光照最恶劣季节里的负载需要,也就是要保证在光照情况最差的情况下蓄电池也能够被完全地充满电。

这样蓄电池全年都能达到全满状态,可延长蓄电池的使用寿命,减少维护费用。

如果在全年光照最差的季节,光照度大大低于平均值,在这种情况下仍然按照最差情况考虑设计太阳电池组件大小,那么所设计的太阳电池组件在一年中的其它时候就会远远超过实际所需,而且成本高昂。

这时就可以考虑使用带有备用电源的混合系统。

但是对于很小的系统,安装混合系统的成本会很高;而在偏远地区,使用备用电源的操作和维护费用也相当高,所以设计独立光伏系统的关键就是选择成本效益最好的方案。

2.蓄电池设计方法
蓄电池的设计思想是保证在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以正常工作。

我们可以设想蓄电池是充满电的,在光照度低于平均值的情况下,太阳电池组件产生的电
能不能完全填满由于负载从蓄电池中消耗能量而产生的空缺,这样在第一天结束的时候,蓄电池就会处于未充满状态。

如果第二天光照度仍然低于平均值,蓄电池就仍然要放电以供给负载的需要,蓄电池的荷电状态继续下降。

也许接下来的第三天第四天会有同样的情况发生。

但是为了避免蓄电池的损坏,这样的放电过程只能够允许持续一定的时间,直到蓄电池的荷电状态到达指定的危险值。

为了量化评估这种太阳光照连续低于平均值的情况,在进行蓄电池设计时,我们需要引入一个不可缺少的参数:自给天数,即系统在没有任何外来能源的情况下负载仍能正常工作的天数。

这个参数让系统设计者能够选择所需使用的蓄电池容量大小。

一般来讲,自给天数的确定与两个因素有关:负载对电源的要求程度;光伏系统安装地点的气象条件即最大连续阴雨天数。

通常可以将光伏系统安装地点的最大连续阴雨天数作为系统设计中使用的自给天数,但还要综合考虑负载对电源的要求。

对于负载对电源要求不是很严格的光伏应用,我们在设计中通常取自给天数为3~5天。

对于负载要求很严格
的光伏应用系统,我们在设计中通常取自给天数为7~14天。

所谓负载要求不严格的系统通常是指用户可以稍微调节一下负载需求从而适应恶劣天气带来的不便,而严格系统指的是用电负载比较重要,例如常用于通信,导航或者重要的健康设施如医院、诊所等。

此外还要考虑光伏系统的安装地点,如果在很偏远的地区,必须设计较大的蓄电池容量,因为维护人员要到达现场需要花费很长时间。

光伏系统中使用的蓄电池有镍氢、镍镉电池和铅酸蓄电池,但是在较大的系统中考虑到技术成熟性和成本等因素,通常使用铅酸蓄电池。

在下面内容中涉及到的蓄电池没有特别说明指的都是铅酸蓄电池。

蓄电池的设计包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组的串并联设计。

首先,给出计算蓄电池容量的基本方法。

(1)基本公式
I.第一步,将每天负载需要的用电量乘以根据实际情况确定
的自给天数就可以得到初步的蓄电池容量。

II.第二步,将第一步得到的蓄电池容量除以蓄电池的允
许最大放电深度。

因为不能让蓄电池在自给天数中完全放电,所以需要除以最大放电深度,得到所需要的蓄电池容量。

最大放电深度的选择需要参考光伏系统中选择使用的
蓄电池的性能参数,可以从蓄电池供应商得到详细的有关
该蓄电池最大放电深度的资料。

通常情况下,如果使用的
是深循环型蓄电池,推荐使用80%放电深度(DOD);如果
使用的是浅循环蓄电池,推荐选用使用50%DOD。

设计蓄
电池容量的基本公式见下:
自给天数X 日平均负载
蓄电池容量= --------------------- (1.1)
最大放电深度
下面我们介绍确定蓄电池串并联的方法。

每个蓄电池都有
它的标称电压。

为了达到负载工作的标称电压,我们将蓄电
池串联起来给负载供电,需要串联的蓄电池的个数等于负载
的标称电压除以蓄电池的标称电压。

负载标称电压
串联蓄电池数= --------------
(1.2)
蓄电池标称电压
为了说明上述基本公式的应用,我们用一个小型的交流光
伏应用系统作为范例。

假设该光伏系统交流负载的耗电量为
10KWh/天,如果在该光伏系统中,我们选择使用的逆变器的
效率为90%,输入电压为24V,那么可得所需的直流负载需
求为462.96Ah/天。

(10000 Wh ÷ 0.9 ÷ 24 V = 462.96
Ah)。

我们假设这是一个负载对电源要求并不是很严格的系
统,使用者可以比较灵活的根据天气情况调整用电。

我们选
择5天的自给天数,并使用深循环电池,放电深度为80%。

那么:
蓄电池容量=5天×462.96Ah/0.8=2893.51Ah。

如果选用2V/400Ah的单体蓄电池,那么需要串连的电池数:串联蓄电池数=24V/2V=12(个)
需要并联的蓄电池数:
并联蓄电池数=2893.51/400=7.23
我们取整数为8。

所以该系统需要使用2V/400Ah的蓄电池个数为:12串联×8并联 = 96(个)。

下面是一个纯直流系统的例子:乡村小屋的光伏供电系统。

该小屋只是在周末使用,可以使用低成本的浅循环蓄电池以降低系统成本。

该乡村小屋的负载为90 Ah/天,系统电压为24V。

我们选择自给天数为2天,蓄电池允许的最大放电深度为50%,那么:
蓄电池容量=2天×90Ah/0.5=360Ah。

如果选用12V/100Ah的蓄电池,那么需要该蓄电池2串联×4并联 = 8个。

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